‚Mit dem Bus durchs Haus fahren‘

‚Mit dem Bus durchs Haus fahren‘

Während Häuslebauer ihr Eigenheim räumlich und optisch an höchsten Ansprüchen orientieren, ist der Wunsch nach Funktionalität bisher nicht besonders in Erscheinung getreten. Dabei gibt es für die Elektroinstallation einfache busbasierende Technologien, die aus einem statischen Gebäude ein energieeffizientes und komfortables Zuhause machen. Der gewisse Mehrpreis dafür rückt durch Energieeinsparung, Sicherheitsgewinn und Komforterhöhung in den Hintergrund, wie das Beispiel eines Bauherren aus Baesweiler bestätigt.
Die rasante Entwicklung von Baumärkten in Deutschland und Europa macht seit Jahren die Liebe von Eigenheimbesitzern zu ihren Immobilien deutlich. Eine nächste große Welle könnte die systematische Automatisierung sein, die den emotionalen Nutzwert dieser häufig schon wie Wohlfühl-Inseln ausgestatteten Lebensräume unterstreicht. Elektroinstallationsbetriebe tun also gut daran, ihre Kunden frühzeitig auf die Möglichkeiten moderner Hausinstallationen vorzubereiten. Axel Hartmann in Aachen hat das mit seiner neuen Elektrofirma getan. Er hat in Baesweiler ein neues Einfamilienhaus nach modernen Gesichtpunkten der Elektroinstallation ausgerüstet: „Mit dem Gamma instabus von Siemens auf KNX-Basis war das Projekt übersichtlich, zuverlässig und schnell durchgeführt.“

Bustechnik so einfach wie die althergebrachte Elektroinstallation

Das Einfamilienhaus besitzt nun einen spürbar erhöhten Mehrwert in puncto Energieeinsparung, Sicherheit und Komfort. Dabei ist die Technik, die hinter dieser Gebäudeautomatisierung steht, ähnlich einfach zu handhaben wie bei einer konventionellen Elektroinstallation. Alle Verbraucher, wie Leuchten, Rollladenmotoren, schaltbare Steckdosen (z.B. für Kaffeemaschine, Bügeleisen, Mediacenter usw.) werden über Aktoren geschaltet oder gedimmt. Diese Aktoren werden üblicherweise in Installationsverteilern verbaut. Die 230V-Wechselstromleitung wird direkt vom Verbraucher zur Verteilung verlegt. Je nach Gebäudestruktur kann es sinnvoll sein, Aktoren möglichst nah an den Verbraucher zu montieren. Hierzu bietet Siemens Aktoren für die Unterputz-, Aufputz-, Hohlraum- oder Kanalmontage. Alle Aktoren und Sensoren, wie z.B. Taster, Raumtemperaturregler, Bewegungssensoren, Regen-, Wind-, Außentemperatur- oder Helligkeitssensoren werden über eine Busleitung – typischerweise eine grüne YCYM-Leitung (2x2x0,8mm²) – verbunden. Sie werden wie in Baesweiler über eine Siemens-Spannungsversorgung N125/21 mit 29V Gleichspannung versorgt. Dabei ist lediglich zu beachten, dass die Gesamtleitungslänge in einer (Bus-)Linie 1.000m einschließlich aller Abzweige nicht überschreitet und die Leitungslänge zwischen einem KNX-Teilnehmer und der Spannungsversorgung nicht mehr als 350m beträgt. Gerade in einem Einfamilien- oder auch Mehrfamilienhaus werden diese Begrenzungen eigentlich nie erreicht. „Falls doch, so kann eine weitere KNX-Spannungsversorgung in die eine vorhandene Linie integriert werden oder man baut einfach weitere Linien mit eigener Spannungsversorgung auf“, so Axel Hartmann. Die eigentliche Begrenzung des Gamma instabus auf Basis von KNX liegt bei über 14.000 Teilnehmern, was im Wohnbau im Grunde genommen nie erreicht wird. Sämtliche Busteilnehmer lassen sich über Druckkontakte und Datenschienen oder direkt mithilfe von Busklemmen über Stichleitungen einfach an den Gamma instabus anschließen. Bis zu 64 busfähige Geräte (Teilnehmer) können so an eine Linie angeschlossen sein. Beim Einfamilienhaus in Baesweiler hat das vollkommen genügt. Hierüber werden unter anderem die Rollladen, die Innen- und Außenbeleuchtung sowie die Fußbodenheizung und die Rauchmelder gesteuert und überwacht. „So komplex das auf den ersten Blick für einen Elektroinstallateur erscheint, so einfach ist es in der praktischen Ausführung“, erklärt Axel Hartmann. Durch die beschriebene Art der Leitungsverlegung wird die Installation entsprechend übersichtlich.

Energieeinsparung und Sicherheit inklusive

Die mit der Gebäudeautomatisierung verbundenen Vorteile haben die Baesweiler Familie von Anfang an begeistert. So gibt es im Schlafzimmer beispielsweise einen Panik-Schalter. Wird dieser gedrückt, schaltet sofort die gesamte Innen- und Außenbeleuchtung ein und die Rollladen fahren hoch. Aber auch ganz alltägliche Funktionen sind sehr nützlich, die zudem Geld sparen helfen. Durch automatisches Herunterfahren der Rollladen in der Nacht z.B. in Verbindung mit einer Einzelraumtemperaturregelung kann die Heizleistung optimal eingesetzt werden. Auf Wunsch kann sogar die Fensterstellung in die Regelung mit einbezogen werden, was bei der Basisinstallation bereits vorbereitet worden ist. Aber auch die Innen- und Außenbeleuchtung kann individuell an das Nutzungsverhalten und damit an das Leben der Familie angepasst bzw. jederzeit ohne jeglichen Installationsaufwand verändert werden. Eine solche intelligente Lichtsteuerung kann ebenfalls zur Energieeinsparung beitragen. Die Basisprogrammierung erfolgt über die Standardsoftware ETS (Engineering Tool Software / www.knx.org), die von der KNX Association vertrieben wird. Diese Vereinigung von über 200 Mitgliedsunternehmen in 30 Ländern der Erde – unter ihnen auch Siemens – ist der Begründer und Eigentümer der KNX-Technologie. Während der Projektierung können die zuvor importierten Hersteller-Produktdaten komfortabel ausgewählt und zum Installationsprojekt hinzugefügt werden. Damit sind sämtliche Parameter und Schnittstellen der eingesetzten Geräte bekannt und können an das jeweilige Projekt angepasst werden. Abschließend erfolgt die Inbetriebnahme der gesamten Hausinstallation mithilfe der ETS-Software. Axel Hartmann kommentiert: „Der Umgang mit der Software ist selbst für einen Elektriker ohne steuerungstechnische Fachkenntnisse ausgesprochen einfach.“

Dezentrale Intelligenz für einfache Netzwerkstrukturen

Im Gegensatz zu industriellen Steuerungssystemen gibt es bei der KNX-Hausinstallation keinen zentralen Steuerrechner. Vielmehr lebt das Netzwerk, bestehend aus Sensoren und Aktoren, von der dezentralen Intelligenz der einzelnen Geräte. Während der Inbetriebnahme erhalten alle Busteilnehmer eine physikalische Adresse. Die Vergabe funktioniert praxisorientiert wie es auf Baustellen notwendig ist: In der Software wird ein Teilnehmer ausgewählt – z.B. ein Rollladenaktor – und die physikalische Adresse zugewiesen. Anschließend wird eine Taste am zugehörigen Aktor gedrückt, so dass die Software diesem die entsprechende Adresse übermitteln kann. Dieser Vorgang geschieht in gleicher Weise reihum bis alle Busteilnehmer adressiert sind. Jede Adresse ist aus drei Werten zusammengesetzt: Wert eins bezeichnet den Bereich, dem der Teilnehmer zugeordnet ist, Wert zwei ist die zugehörige Buslinie und Wert drei gibt Aufschluss darüber, um den wievielten Teilnehmer innerhalb der Buslinie es sich handelt (z.B. 2.1.14). Anschließend wird das zugehörige Applikationsprogramm mit der Gruppenadressierung in den Teilnehmer geladen. Das Applikationsprogramm mit seinen Parametern bestimmt die Funktionen, z.B. Licht Ein/Aus. Die Gruppenadressierung legt fest, welche Geräte zusammenwirken. „Diese einfache Art der logischen Verknüpfung zeigt, dass die konventionelle elektrische Hausinstallation lediglich auf eine andere Ebene übertragen worden ist, wo intelligente Geräte den spürbaren Mehrwert für Hausbesitzer schaffen“, so Axel Hartmann. In der Tat kann der Elektroinstallateur mit der ETS-Software sehr einfach eine Vielzahl von Szenarien nach den Wünschen der Bauherren zusammenstellen. Axel Hartmann bringt es auf den Punkt: „Je komplexer eine Hauselektroinstallation ist, desto interessanter wird die Buslösung auf Basis von KNX.“ Die Familie in Baesweiler hat im Flur ein 5,7″-Touch-Panel UP588 von Siemens im Einsatz, das ebenfalls als Standardteilnehmer an die Gamma-instabus-Leitung angeschlossen und adressiert ist. Darauf befinden sich zehn Bedienseiten für die Hausbewohner mit unterschiedlichen Funktionen, die individuell angepasst werden können. Eine praktische Zusatzfunktion ist z.B. eine so genannte Anwesenheitssimulation. Dabei können beliebige Funktionen in einer Bearbeitungsgruppe aufgezeichnet werden, die bei Aktivierung dieses ‚Urlaubs-Modus‘ abgearbeitet werden. Diese Funktion ist so intelligent, dass die zeitgesteuerten Rollladenbewegungen oder Lichtaktivierungen per Zufallsgenerator eine zusätzliche Varianz erfahren, so dass nicht immer punktgenau zur gleichen Zeit die Lichter angehen oder Rollladen nach oben fahren. Ein weiterer Aspekt in Bezug auf die Sicherheit ist, dass die etwa 20 Rauchmelder von Siemens im Haus miteinander vernetzt sind. Signalisiert ein Melder Gefahr, wird das Signal sofort an alle anderen Melder übermittelt und ein nicht zu überhörender Alarm weckt alle Familienmitglieder. Gleichzeitig fahren sämtliche Rollladen hoch und sowohl die Innen- als auch Außenbeleuchtung wird aktiviert.

Das Haus per Fernbedienung und Handy im Griff

„Zusätzlich haben wir hier noch eine weitere Finesse eingebaut“, berichtet Axel Hartmann. Der Letzte dieser Rauchmelder in der Kette, nämlich der im Wohnzimmer, besitzt ein integriertes Funkmodul. Der Fachmann ergänzt: „Das zeigt auch wie einfach sich Sicherheit und Komfort per KNX-Installation miteinander verbinden lassen.“ Bis zu 50 Funktelegramme kann das Gerät in Gamma-instabus-Telegramme umwandeln. Damit können parametrierte Szenarien auf Knopfdruck aktiviert werden wie man sie z.B. im Auto kennt, wo sich bei entsprechender Aktivierung Sitzhöhe, Sitzposition, Lehnenverstellung und Lenkradjustierung automatisch an den jeweiligen Fahrer anpassen lassen. Auf das Haus übertragen bedeutet das, per Tastendruck an der Fernbedienung lässt es sich automatisch für einen Fußball-Fernseh-Abend mit Freunden vorbereiten, in eine gemütliche Leseecke verwandeln oder durch Schließen der Rollladen und Dimmen des Lichts als Party-Location für eine Geburtstagsfeier umfunktionieren. Als komfortable Ergänzung zum Display im Flur und der Funk-Fernbedienung im Wohnzimmer wurde außerdem ein IP-Viewer von Siemens im Zählerschrank vorgesehen. Dieser ist ebenfalls als KNX-Busteilnehmer integriert und kann über einen Netzwerkanschluss angesprochen werden – ähnlich wie ein DSL-Router. Über Eingabe der zugehörigen IP-Adresse in einen Browser – inklusive Nutzerkennung und Passwort – kann der Hausherr von jedem Punkt der Erde bis zu 40 Funktionen steuern. Selbstverständlich funktioniert das gleiche auch von einem Web-fähigen Handy, was den Komfort noch weiter erhöht. Für Axel Hartmann ist eine solche Gebäudeautomatisierung eine geradezu perfekte Veredelung eines schönen Eigenheims: „Wer die Möglichkeiten einer busbasierten Elektroinstallation einmal erlebt hat, fragt sich schon, wie man noch in einem ’normalen‘ Haus wohnen kann; ich jedenfalls baue neu.“

Siemens AG
www.siemens.com/buildingtechnologies

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